Герметичный электронный блок



Герметичный электронный блок
Герметичный электронный блок

 


Владельцы патента RU 2548124:

Морской гидрофизический институт (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, а также к приборам, работающим при высоких давлениях и в агрессивных средах, и предназначено для использования в технике освоения Мирового океана. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств герметичного электронного блока при упрощении его конструкции. Герметичный электронный блок содержит корпус 1 в виде стакана, герметично соединенную с ним крышку 2, расположенное внутри корпуса шасси 4, которое с помощью болтов 3 жестко соединено с крышкой 2. Блок содержит подвеску 8 и гермоввод 5, закрепленный гайкой 7 в отверстии дна стакана корпуса с внешней его стороны. Гермоввод 5 крепежом 6 жестко соединен с шасси 4. Гайка 7 размещена во втулке 9, которая жестко присоединена к корпусу 1. Втулка 9 снабжена ограничительными элементами, устраняющими поступательное движение гайки 7 по резьбе гермоввода 5. Для удобства вращения гайки 7 последняя жестко связана с подвеской 8, например, приварена к ней. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а также к приборам, работающим при высоких давлениях и в агрессивных средах, и предназначено для использования в технике освоения Мирового океана.

К герметичным электронным блокам с измерительной и радиоэлектронной аппаратурой, предназначенной для исследования морской среды и обеспечения функционирования подводных аппаратов, предъявляются специфические требования. Так, герметичные электронные блоки должны быть:

- максимально надежными против затекания морской воды;

- минимальных габаритов и веса при максимуме прочности и жесткости формы;

- удобооптекаемыми, т.е. иметь минимальное гидродинамическое сопротивление при продольном и поперечном обтеканиях;

- простыми конструктивно и технологически;

- легко и надежно стыкуемыми с датчиками и герметичными вводами;

- кроме того, конструкция герметичных электронных блоков должна обеспечивать возможность крепления на кабель - тросе или на несущей раме глубоководного •аппарата.

Требования к конструкциям герметичных электронных блоков зачастую взаимно противоречивы, что не позволяет их одновременно реализовать в одном конкретном исполнении блока.

Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков является герметичный электронный блок излучателя системы слежения, модель 2480, фирмы Helle Engineering, США (проспект - каталог фирмы, 1988 г.). Прототип содержит прочный цилиндрический корпус, две крышки, собственно излучатель, гермоввод, соединительные и герметизирующие элементы. Внутри корпуса размещены блок питания и печатные платы. Блок питания состоит из нескольких никель-кадмиевых аккумуляторов, расположенных "в два этажа" и соединенных с помощью специальной рамы, имеющей продольные и поперечные силовые элементы. Силовая рама блока питания в своей верхней части имеет узел крепления к шасси плат. Шасси плат также имеет продольные силовые элементы и крепится нижней частью к раме блока питания, а верхней - к крышке корпуса. Рама блока питания нижней частью не крепится, а просто упирается в поверхность второй, крышки корпуса. Корпус и крышки соединены с помощью обычных винтов и герметизируются резиновыми кольцами круглого сечения. В цилиндрической стенке корпуса имеется отверстие, в котором с помощью гайки закреплен гермоввод.

Прототип содержит следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявленного изобретения: герметично соединенные корпус и крышка, расположенное внутри корпуса шасси, которое жестко соединено с крышкой, подвеска и гермоввод, закрепленный гайкой в установочном отверстии корпуса.

Недостатком прототипа является:

- низкие гидродинамические свойства из-за асимметричности, обусловленной местом установки и конструкцией гермоввода, что не позволяет использовать такой блок для измерителей направления и скорости потока. Искажение картины обтекания корпуса прибора и собственно датчика скорости в этом случае уменьшает достоверность измерений направления и скорости потока. Упомянутая асимметричность особенно ухудшает гидродинамические характеристики при установке такого блока на буксируемом аппарате;

- использование для соединения основных деталей блока (корпуса, крышек, шасси, блока питания) многочисленных винтов, что усложняет технологию изготовления и сборки, ослабляет стенки корпуса, следовательно, уменьшает глубину погружения излучателя;

- ослабление стенки прочного корпуса отверстием большого диаметра под гермоввод;

- сложность установки и обслуживания гермоввода, обусловленные местом установки (цилиндрическая поверхность), конструкцией и способом его крепления изнутри;

- низкий коэффициент заполнения внутреннего объема блока радиоэлектронной аппаратурой, поскольку часть этого объема занимает установка и крепление гермоввода;

- сложность обслуживания внутреннего оборудования, обусловленная способом крепления крышек к корпусу, шасси к блоку питания и т.п. Так, для проверки состояния блока питания необходимо снять нижнюю крышку, а для проверки плат или собственно акустического излучателя - верхнюю крышку.

В основу изобретения поставлена задача создания герметичного электронного блока, в котором за счет отличий, связанных с установкой в корпусе и взаимным закреплением гермоввода, шасси, гайки, а также за счет вновь введенных признаков, обеспечивается новое свойство - возможность соединить всю конструкцию блока единой связкой: крышка - силовые элементы шасси - внутренний конец герметичного ввода - дно стакана корпуса - гайка. Это новое свойство проявляется в том, что сборка (разборка) электронного блока с его надежной герметизацией осуществляется путем только вращения гайки. Это определяет достижение технического результата изобретения - упрощение технологии сборки (разборки) герметичного электронного блока. Указанный технический результат обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств герметичного электронного блока при упрощении его конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в герметичном электронном блоке, содержащем корпус, герметично соединенную с ним крышку, расположенное внутри корпуса шасси, жестко соединенное с крыйшой, подвеску и гермоввод, закрепленный гайкой в установочном отверстии корпуса, особенность заключается в том, что корпус выполнен в виде стакана, установочное отверстие выполнено в дне стакана корпуса, гермоввод закреплен в установочном отверстии с внешней стороны дна стакана корпуса и жестко соединен с шасси, гайка размещена во втулке, жестко соединенной с корпусом, при этом втулка снабжена ограничительными элементами, устраняющими поступательное движение гайки.

Изобретение обеспечивает дополнительный технический результат - удобство вращения гайки за счет того, что гайка с подвеской жестко связаны друг с другом, т.е. выполнены как единое целое. Указанный дополнительный технический результат обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств герметичного электронного блока.

На фиг. 1 представлен общий вид герметичного электронного блока. В данном случае - используемого в виде зонда с грузонесущим кабелем при работе в море или скважине. При использовании в самодвижущихся глубоководных аппаратах герметичный электронный блок крепится к несущей раме аппарата, например, хомутами.

Герметичный электронный блок содержит прочный корпус 1 в виде стакана, съемную крышку 2, к которой болтами 3 закреплено шасси 4. Шасси выполнено в виде пакета пластин для крепления радиоэлементов, изоляционных проставок и содержит два основания. Одним основанием шасси соединено со съемной крышкой 2, а другим основанием - с внутренним концом гермоввода 5 посредством крепежа 6 (гайкой). Гермоввод закреплен в установочном отверстии дна стакана корпуса с внешней его стороны посредством гайки 7. Гайка жестко соединена (приварена) с подвеской 8, которая выполнена, например, в виде стоек. Гайка 7 размещена во втулке 9, которая приварена к корпусу 1. Для облегчения вращения гайки с подвеской установлена шайба 10. Для герметизации ввода 5 установлено кольцо 11, а для герметизации крышки 2 - кольцо 12. Внешний конец гермоввода может быть закрыт заглушкой 13. Втулка 9 выполнена с ограничительными элементами в виде заплечиков, с которыми взаимодействует гайка. В качестве ограничительных элементов могут быть использованы болты 14, ввинченные в стенку втулки, и выступающие в наружную проточку гайки, что представлено на фиг. 2.

Герметичный электронный блок собирают следующим образом.

К одному из оснований шасси 4 болтами 3 жестко крепится крышка 2 с уплот-нительным резиновым кольцом 12. К другому основанию шасси 4 посредством крепежа 6 (гайки) жестко присоединяют гермоввод 5 без заглушки 13. Проводники с гермоввода 5 распаиваются на первую же печатную плату шасси 4. Гермоввод 5 устанавливают в отверстие дна стакана -корпуса^ · при этом резьбовая-часть гермоввода выходит наружу и на нее навинчивается гайка 7 с подвеской 8. Гайка размещена во втулке 9, выполненной с ограничительными элементами, например, заплечиками, которые не позволяют гайке при вращении совершать поступательное движение по резьбе. Таким образом вращением гайки 7 по часовой стрелке производится втягивание внутрь прочного корпуса 1 жесткой конструкции: гермоввод 5 - шасси 4 - крышка 2, и одновременно с этим осуществляется герметизация блока с помощью колец 11 и 12.

Разбирается герметичный электронный блок вращением гайки 7 против часовой, стрелки. При этом гайка 7 упирается в заплечики втулки 9 и выталкивает из корпуса жесткую связку: гермоввод - шасси - крышка.

Если ограничительные элементы выполнены в виде болтов 14, то при вращении гайка 7 опирается на эти болты верхней или нижней поверхностями своей проточки, при разборке и сборке соответственно.

При необходимости шасси может содержать специальные датчики, например, компас, кренодифферентометр, акселерометр или блок питания с аккумуляторами на сухих батареях. Эти элементы шасси также набираются в пакет вместе с печатными платами и изоляционными проставками. Все платы соединяются между собой проводами, собранными в единый жгут, протянутый вдоль шасси.

Устройство работает следующим образом.

На герметичный электронный блок в рабочем режиме, зондировании или буксировки, воздействует высокое наружное давление, а также знакопеременные нагрузки (рывки, толчки, тряска). При этом шасси электронного блока нагружается растягивающей силой, что при вибрациях, испытываемых прибором в рабочем состоянии, уменьшает амплитуду его колебаний и, следовательно, шасси и установленные на платах радиоэлементы работают в лучших условиях по сравнению с известными герметичными электронными блоками. Внешнее гидростатическое давление, воспринимаемое гермовводом 5, через его резьбовое соединение гайкой 7 передается на днище герметичного корпуса - крышку 2.

Герметизация электронного блока осуществляется одной гайкой 7, а шасси, закрепленное с обеих сторон, может воспринимать большие вибрационные нагрузки по сравнению с известными устройствами, что повышает надежность блока.

Герметичный электронный блок прост по конструкции, обладает улучшенными гидродинамическими характеристиками.

Для удобства вращения гайки с ней жестко соединяют подвеску, например, сваркой. Выполнение гайки 7 и подвески 8 как единого целого повышает эксплуатационные характеристики устройства.

Герметичный электронный блок может быть использован в качестве буксируемого или телеуправляемого аппарата, а также выполнять функции обтекаемого измерителя скорости и направления течения или свободно падающего зонда для изучения микроструктуры океана.

1. Герметичный электронный блок, содержащий корпус, герметично соединенную с ним крышку, расположенное внутри корпуса шасси, жестко соединенное с крышкой, подвеску и гермоввод, закрепленный гайкой в установочном отверстии корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде стакана, установочное отверстие выполнено в дне стакана корпуса, гермоввод закреплен в установочном отверстии с внешней стороны дна стакана корпуса и жестко соединен с шасси, гайка размещена во втулке, жестко соединенной с корпусом, при этом втулка снабжена ограничительными элементами, устраняющими поступательное движение гайки.

2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что гайка жестко связана с подвеской.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к корпусам электронных приборов, к которым предъявляются высокие требования по герметичности и теплоотводу.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к корпусам электрических приборов, в частности к герметичным корпусам, и может использоваться в конструкциях, к которым предъявляются высокие требования по герметичности и теплоотводу.

Изобретение относится к корпусам взрывозащищенного электрического оборудования. .

Изобретение относится к герметизированной оболочке для блока дистанционной связи транспортного средства. .

Изобретение относится к многослойным металлическим покрытиям, используемых в радиоэлектронной и приборостроительной технике, в частности, при создании экранов для защиты от воздействия внешних магнитного и электромагнитного полей.

Изобретение относится к электронной промышленности, а именно к конструкциям электронных устройств и способам их изготовления. .

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к способу изготовления герметичного электронного модуля, и может быть использовано при конструировании герметичных электронных модулей, в частности используемых в бортовой радиоэлектронной аппаратуре (РЭА).

Изобретение относится к способу изготовления защиты объектов в жестких условиях окружающей среды и к камере, изготовленной таким способом, в особенности к черному ящику для записи данных для анализа случаев аварии транспортных средств, или к камере для длительного хранения ценных объектов.

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники и может использоваться при конструировании корпусов приборов радиоэлектронной аппаратуры, для которых требуется герметизация корпуса изделия.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для крепления средств вычислительной техники, преимущественно панельных компьютеров, устанавливаемым на подвижных объектах.

Изобретение относится к области электрического приборостроения и может быть использовано в электрических выключателях с подсветкой в условиях темноты. .

Изобретение относится к средствам, предназначенным для защиты полевых приборов, в качестве которых могут быть использованы такие приборы, как, например, уровнемеры, манометры, термометры и т.д.

Изобретение относится к области конструктивных элементов устройств для установки выносных приборов. .

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для установки видео-, кино- и фотокамер на штатив, а также для установки на штатив или иную неподвижную или передвижную опору камер (корпусов) иных приборов, например, геодезических.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для установки персонального компьютера. .

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам вывода информации, например терминалам, использующим дисплеи на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), а также плазменные, электролюминесцентные или жидкокристаллические дисплеи.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при защите гигрочувствительных элементов от твердых и жидких аэрозолей, а также капель дождя, снежных частиц (гидрометеоров).

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для точного позиционирования деталей и узлов. .

Изобретение относится к опорным системам для установки и крепления различных объектов относительно заданных координат преимущественно на испытательных стендах и может быть использовано, например , для точной ориентации устанавливаемого объекта относительно заданной базовой линии.

Изобретение может быть использовано в аппаратуре системы железнодорожной автоматики, к которой предъявляются высокие требования по защите от влаги и пыли. Технический результат - повышение надежности защиты блока от электромагнитного излучения, воздействия внешних вибраций, проникновения влаги и пыли и обеспечение эффективного теплоотвода от наиболее тепловыделяющих электронных компонентов. Достигается тем, что блок вычислителя содержит функциональные ячейки в виде печатных плат с электронными элементами, устанавливаемые по направляющим и соединяемые посредством электрических соединителей на их торцах с объединительной платой и защищенные корпусом. Корпус состоит из боковых стенок, передней и задней рам, которые в сборе образуют каркас, к которому крепятся крышка, основание, передняя и задняя панели. На внутренней стороне боковых стенок имеются ребра жесткости, вдоль верхних краев которых выполнены канавки, с торцов - отверстия для крепления передней и задней рам, а сбоку к ним примыкают выступы, к которым крепятся рейки, а перпендикулярно к ним направляющие. По внутреннему периметру передней и задней рам выполнены стыковочные поверхности, на которых с внешней стороны выполнены канавки под эластичные прокладки, по углам отверстия для крепления к ребрам жесткости боковых стенок, а с внутренней стороны вдоль верхнего и нижнего краев горизонтальные выступы, образующие канавки, которые при сборке каркаса образуют замкнутый контур из канавок на его верхней и нижней поверхностях под эластичные прокладки. Функциональные ячейки вставляются в каркас и одним торцом закрепляются за стыковочную поверхность передней рамы, а другим подключаются к объединительной плате, установленной поперек каркаса и прикрепленной к задним рейкам. На функциональные ячейки с высокой теплоотдачей установлены теплоотводы. Передняя панель выполнена с радиаторами и функциональные ячейки с теплоотводами устанавливаются под радиаторы. С внутренней стороны передней панели по контуру отверстий под соединители выполнены канавки под эластичные прокладки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх