Устройство обнаружения пылеотложения на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры

Авторы патента:

G01N21/94 - выявление загрязнений, например пыли (G01N 21/85 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2503952:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к устройствам обнаружения пылеотложения с учетом влажности на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры, при возникновении которого возникают токи утечки. Периодически излучаются световые импульсы двумя светодиодами с длиной волны λ₁=565 нм и двумя светодиодами с длиной волны λ₂=930 нм, и фотодатчиком принимаются импульсы, отраженные от трех пластин. Первая пластина имеет искусственно нанесенный максимальный уровень запыленности, вторая находится в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем запыленности с предельным порогом влажности, а третья является контрольной пластиной. Фотодатчик регистрирует сначала световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₁, затем световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₂, поступающих под углом к оптической оси излучения, сравнивая их путем вычитания. Изобретение обеспечивает индикацию повышенного уровня пылеотложения, а также отключение радиоэлектронной аппаратуры при достижении предельного порога влажного пылеотложения. 5 ил.

Технический результат и промышленная применимость изобретения заключается в обеспечении индикации повышенного уровня пылеотложения с учетом влажности на печатных проводниках радиоэлектронной аппаратуры (оптико-электронным двухволновым двухканальным методом), при котором могут возникать токи утечки, например в строчной развертке телевизионного приемника или блоках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен оптический измеритель концентрации пыли (пат. SU 1283629 A1, G01N 21/47 от 15.01.87), содержащий два светоизлучателя, входящие в измерительный и контрольный каналы, которые работают в инфракрасной области оптического спектра, в импульсном режиме и на разных частотах. Светоизлучатели оптически связаны с фотоприемником, расположенным в одном корпусе с ними, через сферические зеркала, рабочую камеру, светофильтр и через сферическое зеркало и светофильтр соответственно. Синхронные детекторы из усиленного напряжения светоприемника выделяют сигналы контрольного и измерительного каналов. Сигнал контрольного канала сравнивается с опорным сигналом, а по величине их разности корректируется выходной сигнал измерительного канала.

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие возможности контроля влажности в пылеотложении, наличие которой повышает вероятность возникновения токов утечки в радиоэлектронной аппаратуре. Известен дымовой извещатель (пат. RU 2258260 G08B 17/103 от 30.06.2003). Принцип работы устройства заключается в следующем:

- поочередно излучаются световые импульсы;

- принимаются фотоприемником световые импульсы отраженные под углом к оптической оси излучения;

- измеряется длительность цикла заряда - разряда фотодатчика, являющегося элементом RC-цепи, при отсутствии излучающих импульсов t₁ и при излучении световых импульсов t₂;

- световые импульсы поступают на микроконтроллер и сравниваются путем вычитания S(t₁)-S(t₂)=k с заданными значениями, по которым судят о наличии дыма.

Известен способ обнаружения пылеотложения (пат. RU 2426982 G01N 21/94 от 10.01.2011), выбранный в качестве прототипа. Принцип работы устройства по этому способу заключается в следующем:

- поочередно излучаются световые импульсы;

- принимаются фотоприемником световые импульсы отраженные под углом к оптической оси излучения;

- световые импульсы поступают на микроконтроллер и сравниваются путем вычитания S(t₁)-S(t₂)=k с заданными значениями, по которым судят о запыленности радиоэлектронной аппаратуры;

К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие учета уровня влажности, позволяющий определить максимальный порог влажного пылеотложения, приводящей к возникновению токов утечки и выходу из строя радиоэлектронной аппаратуры.

Задачей предполагаемого изобретения является обнаружение повышенного уровня пылеотложения с учетом влажности оптико-электронным методом, при котором могут возникнуть токи утечки, приводящие к выходу из строя радиоэлектронной аппаратуры.

Поставленная задача решается тем, что периодически излучаются световые импульсы двумя светодиодами с длинной волны минимального поглощения излучения водой λ₁=565 нм (для учета уровня пылеотложения) и двумя светодиодами с длинной волны максимального поглощения излучения водой λ₂=930 нм (для учета уровня влажности) и принимаются отраженные от трех пластин, при этом первая пластина имеет искусственно нанесенный максимальный уровень запыленности, вторая находится в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем запыленности с предельным порогом влажности, а третья является контрольной пластиной, фотодатчиком, причем фотодатчик регистрирует сначала световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₁, затем световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₂, поступающих под углом к оптической оси излучения, сравнивая их путем вычитания, в результате чего происходит обнаружение повышенного уровня пылеотложения и наличие влажного пылеотложения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства. На фиг.2, фиг.3 схематично показана конструкция датчика. На фиг.4 приведена принципиальная схема устройства по фиг.1. На фиг.5 показан алгоритм функционирования устройства.

Предполагаемое устройство по фиг.1 содержит светодиоды 1, 2, 3 и 4, оптически связанные с помощью зеркал 12 с фотоприемником 8, который подключен к порту микроконтроллера 9, сигнализатор 10 и пороговое устройство отключения нагрузки 11, пластины 5, 6 и 7.

Пластина 5 имеет искусственно нанесенный максимально возможный уровень запыленности, пластина 6 находится в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем запыленности с предельным порогом влажности, пластина 7 (чистая пластина контрольного канала).

Функционирование устройства по фиг.1 состоит из следующих шагов.

Поочередно излучаются световые импульсы парами светодиодов 1, 3 (канал контроля запыленности с длиной волны светодиодов λ₁=565 нм) и 2, 4 (канал контроля влажности с длиной волны светодиодов λ₂=930 нм). Отраженные под углом к оптической оси излучения от пластин 5, 6 и 7 световые импульсы, отражаясь от зеркал 12, поочередно принимаются фотодатчиком 8, после чего импульсы поступают на микроконтроллер 9. Пластина 5 имеет искусственно нанесенный максимально возможный уровень запыленности, а пластина 6 находится в герметичном корпусе и имеет искусственно созданный максимальный уровень запыленности с предельным порогом влажности. Импульсы от светодиодов 1 (S₁(t)) и 3 (S₃(t)) поступают первыми и запоминаются микроконтроллером 9, после чего на микроконтроллер 9 поступают импульсы от светодиодов 2 (S₂(1)), 4 (S₄(1)), и далее происходит сравнение их путем вычитания.

Если (S₁(t)-S₃(t)≥0 и (S₂(t)-S₄(t))≥0, то микроконтроллер 9 отправляет сигнал на светодиоды 1, 2, 3, 4 и цикл начинается заново. Если же (S₁(t)-S₃(1))<0, то микроконтроллер 9 включает сигнализатор 10, в качестве которого используется светодиод, а если (S₂(1)-S₄(t))<0, то микроконтроллер 9 включает пороговое устройство отключения нагрузки 11.

Пластины 5, 6 и 7 (фиг.1, 2) выполнены из того же материала, что и печатная плата радиоэлектронной аппаратуры (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, полиимид, фторопласт и т.д.).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить индикацию повышенного уровня пылеотложения, а так же отключение радиоэлектронной аппаратуры при достижении предельного порога влажного пылеотложения.

Устройство обнаружения пылеотложения на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры, работа которого заключается в периодическом излучении световых импульсов двумя парами светодиодов и приемом этих импульсов, отраженных от пластин, фотодатчиком, при этом одна из пластин имеет искусственно нанесенный максимально возможный уровень запыленности, а фотодатчик поочередно регистрирует оба отраженных световых потока с двух каналов, поступающих под углом к оптической оси излучения, сравнивая их путем вычитания, отличающийся тем, что для контроля уровня пылеотложения используются два светодиода с длиной волны λ₁=565 нм, а для учета влажного пылеотложения используются два светодиода с длиной волны λ₂=930 нм, фотодатчик со спектральной чувствительностью в данной области, микроконтроллер, пороговое устройство отключения нагрузки при критическом уровне влажности, дополнительная пластина, находящаяся в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем запыленности с предельным порогом влажности, в результате чего происходит индикация повышенного уровня пылеотложения, а также отключение радиоэлектронной аппаратуры при достижении предельного порога влажного пылеотложения.

Изобретение относится к способам обнаружения пылеотложения с учетом уровня влажности на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры, к устройствам обнаружения пылеотложения с учетом уровня влажности на печатных платах, при возникновении которого возникают токи утечки.

Устройство и способ для регистрации загрязнений на прозрачной подложке // 2461816

Способ обнаружения пылеотложения на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры // 2426982

Изобретение относится к устройствам обнаружения пылеотложения печатных плат радиоэлектронной аппаратуры, способам обнаружения отложения максимально допустимого уровня частиц пыли на печатных платах, при превышении которого могут возникать токи утечки.

Устройство для измерения запыленности газовой среды // 2334215

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям концентрации и состава взвешенных в газовой среде частиц, и может быть использовано в системах экологического и технологического мониторинга, контроля пылевых выбросов промышленных предприятий и тепловых электростанций.

Устройство для измерения концентрации пыли в газовой среде // 2284502

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям концентрации взвешенных в газовой среде частиц, и может быть использовано в системах экологического мониторинга окружающей среды и контроля пылевых выбросов предприятий химической, фармацевтической, металлургической отраслей промышленности, а также тепловых электростанций.

Зеркало заднего вида автомобиля // 1670547

Изобретение относится к элементам транспортных средств, в частности к оборудованию, обеспечивающему обзор и автоматическую очистку стекла от различных атмосферных загрязнений /дождь, снег, иней, запотевание и т.д./, а также контроль качества этой чистки.

Фотовыключатель устройства для замера загрязненности // 1061012

Фотометрический прибор // 741113

Прибор для определения качества очистки металлической поверхности // 256442

Оптический пылемер // 2510497

Изобретение относится к области исследования вентиляционного оборудования предприятия для определения наличия пыли. Данное изобретение направлено на повышение точности непрерывного измерения концентрации, а также определение среднего размера частиц пыли в изучаемой среде. Оптический пылемер содержит источник импульсного напряжения, источник света, устройство разделения светового потока, первое и второе защитные окна измерительного канала; а также первое и второе защитные окна опорного канала, который заполнен очищенной от пыли газовой смесью, устройство контроля запыленности смотровых окон, устройство обдува, устройство контроля температуры, устройство подогрева смотровых окон, микроконтроллер. Опорный и измерительный каналы пылеметра по отдельности содержат диафрагму, первый фотоприемник, первый усилитель, первый сумматор, первый синхронный детектор, второй фотоприемник, второй усилитель, второй сумматор, второй синхронный детектор. 1 ил.

Способ определения концентрации и среднего размера частиц пыли // 2510498

Способ включает преобразование импульсного напряжения в световой поток, зондирование области исследуемой среды световым пучком. Используют измерительный канал, содержащий исследуемую среду, зондируемую световым пучком, и дополнительный канал, который заполнен очищенной от пыли газовой смесью. Далее в обоих каналах происходит разделение светового потока на широкий и узкий, преобразование световых потоков в электрические сигналы, вычитание сигнала, пропорционального узкому световому пучку опорного канала, из сигнала, пропорционального узкому пучку измерительного канала, синхронное детектирование полученного сигнала и дальнейшая обработка в микроконтроллере, а также вычитание сигнала, пропорционального широкому световому пучку опорного канала, из сигнала, пропорционального широкому пучку измерительного канала, синхронное детектирование полученного сигнала и дальнейшая обработка в микроконтроллере, который определяет по полученным сигналам о широком и узком пучках общую концентрацию пыли и размер частиц пыли. Технический результат - повышение точности измерений среднего размера и концентрации частиц пыли. 2 ил.

Оптический модуль с мультифокальной оптикой для регистрации дальней и ближней зоны в одном изображении // 2516033

Оптический модуль содержит полупроводниковый элемент (4) с чувствительной к электромагнитному излучению поверхностью и объектив (1) для проецирования электромагнитного излучения на чувствительную поверхность полупроводникового элемента (4). В пространстве между объективом (1) и чувствительной поверхностью полупроводникового элемента (4) размещен дополнительный оптический элемент (11). Объектив (1) размещен таким образом и толщина дополнительного оптического элемента (11) предусмотрена таким образом, чтобы через дополнительный оптический элемент (11) в первой области чувствительной поверхности полупроводникового элемента (4) отображалась оптическая дальняя зона (8), а во второй области зоны обзора, в которой не находится дополнительный оптический элемент (11), отображалась оптическая ближняя зона (9). В транспортном средстве оптический модуль размещен в его внутреннем пространстве за ветровым стеклом (5) для регистрации наружного пространства в направлении движения. Технический результат - повышение стабильности и надежности оптической системы датчика. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство и способ для определения чистоты проверяемого хладагента // 2595829

Изобретение относится к устройству и способу для определения чистоты проверяемого хладагента. Устройство (10) для определения чистоты проверяемого хладагента содержит газовую кювету (12), которая имеет входной патрубок и выходной патрубок для проверяемого газа, просвечивающий газовую кювету инфракрасный источник (20) и по меньшей мере один регистрирующий проходящее через газовую кювету инфракрасное излучение датчик. При этом между инфракрасным источником (20) и датчиком (22) предусмотрен по меньшей мере один широкополосный фильтр (28, 30), полоса пропускания которого включает в себя спектры поглощения проверяемого хладагента и не включает в себя спектр поглощения углеводородов. Причем входной патрубок (14) для газа соединен с входным патрубком для проверяемого газа, предназначенным для впуска в газовую кювету (12) проверяемого хладагента, и с картриджем (26), который содержит проверяемый хладагент в чистой форме в качестве эталонного газа. Техническим результатом является обеспечение возможности определения чистоты проверяемого хладагента. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Система идентифицирования загрязняющих веществ // 2629881

Изобретение относится к изготовлению композитных конструкций, в частности к способам контроля композитных заготовок во время изготовления. Способ контроля композитной заготовки и способ контроля рабочего органа для укладки композитного материала включают: направление на контролируемую поверхность электромагнитного излучения, прием отраженного от каждого участка поверхности ответного сигнала, разделение принятого сигнала на множество длин волн, идентификацию невидимых невооруженным глазом загрязняющих веществ и генерирование изображения поверхности с графическими индикаторами, указывающими на наличие загрязняющих веществ. Устройство для контроля композитных конструкций содержит спектральную сенсорную систему, выполненную с возможностью разделения сигнала, отраженного от поверхности, на множество длин волн, а также с возможностью генерирования данных на основе указанного множества длин волн. Устройство также включает анализатор, выполненный с возможностями управления сенсорной системой и формирования изображения поверхности заготовки с совокупностью графических индикаторов, указывающих на наличие загрязняющих веществ. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.