×
15.12.2018
218.016.a7bd

Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к средствам инициирования. Термостойкий электровоспламенитель содержит корпус, гермоввод со встроенными электровводами, основной воспламенительный и инициирующий заряды из термостойкого высококалорийного пиротехнического состава, инициатор, прикрепленный к электровводам. Основной воспламенительный заряд выполнен из состава, содержащего оксид меди (CuO), алюминий (Al), а инициирующий заряд выполнен из состава высокой плотности, содержащего бор (В), титан (Ti) с высотой по оси, определяемой по формуле h=(9-15)⋅D, где D - диаметр инициатора. Инициатор выполнен в виде мостика накаливания. Мостик накаливания выполнен в виде слоя из резистивного материала, нанесенного на диэлектрическую пластину. Устройство позволяет повысить безопасность и термостойкость при сохранении его высокой инициирующей способности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к средствам инициирования и передачи взрывного импульса, в частности, к средствам воспламенения пиротехнических составов (ПТС) и порохов, в пиротехнических или пороховых источниках давления, применяемых в промышленности. Может быть использовано в нефтегазовой отрасли. Именно в нефтегазовой отрасли при использовании зарядов из ПТС и порохов в скважинах на больших глубинах (при воздействии высоких температур и давлений скважинной жидкости) возникает потребность в использовании инициирующих устройств высокой термостойкости с обеспечением герметичности и работающих от простого начального импульса - нагрева электрическим током, луча огня, накола жалом.

Известен электровоспламенитель, описанный в патенте РФ №2563006, МПК F42C 19/12, опубл. 10.09.2015 г. Электровоспламенитель содержит токопроводящие элементы, контактирующий с ними мостик накаливания и нанесенный на мостик накаливания воспламенительный состав, при этом, мостик накаливания выполнен в виде слоя из резистивного материала, имеющего удельное сопротивление не менее 5 Ом⋅мм2/м, нанесенного на пластинку из диэлектрического материала, при этом в слое из резистивного материала имеется поперечная выемка - прорезь.

К недостаткам известного технического решения следует отнести его низкую термостойкость. Термостойкость электровоспламенителя в описанном изобретении составляет ~ 180°С. Она определяется температурой разложения составов, из которых выполнен инициирующий заряд. Использование в качестве диэлектрического материала керамики на основе корунда влечет отслоению слоя из резистивного материала с связи с плохой адгезией к металлам.

Известно также устройство для инициирования, описанное в патенте РФ №2110038, МПК F42B 3/10, опубл. 27.04.1998 г., содержащее корпус, воспламенительный и инициирующий заряды, выполненные из пиротехнических составов и разделенные не разрушаемой преградой.

К недостаткам электровоспламенителя следует отнести его низкую термостойкость устаревшую конструкцию мостика накаливания. Термостойкость электровоспламенителя в описанном изобретении составляет ~ 180°С.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является поджигающее устройство, описанное в патенте РФ №2252389, МПК F42C 19/12, опубл. 20.05.2005 г. Рассматриваемое устройство содержит корпус, гермоввод со встроенными электровводами, основной воспламенительный и инициирующий заряды из термостойкого высококалорийного пиротехнического состава, мостик накаливания, прикрепленный к электровводам.

К недостаткам известного устройства следует отнести:

- низкую стойкость к повышенным температурам ~ 300°С,

- большие токи задействования;

- ненадежная конструкция мостика накаливания;

- низкая надежность устройства при инерционных воздействиях.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей с одновременным повышением термостойкости устройства, при сохранении его высокой инициирующей способности.

Технический результат заключается в повышении термостойкости, инициирующей способности и надежности воспламенения электровоспламенителя за счет использования в его составе термостойких высококалорийных ПТС. Также использование термостойких высококалорийных ПТС позволяет повысить безопасность изготовления и эксплуатации электровоспламенителя с упрощением его конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в термостойком электровоспламенителе, содержащем корпус, гермоввод со встроенными электровводами, основной воспламенительный и инициирующий заряды из термостойкого высококалорийного пиротехнического состава, инициатор, прикрепленный к электровводам, согласно изобретению, основной воспламенительный заряд выполнен из пиротехнического состава, содержащего оксид меди (CuO), алюминий (Al), а инициирующий заряд выполнен из высококалорийного пиротехнического состава высокой плотности, содержащего бор (В), титан (Ti) с высотой по оси, определяемой по формуле

h=(9-15)⋅Dи,

где

Dи - диаметр инициатора.

Кроме того, инициатор выполнен в виде мостика накаливания.

Кроме того, мостик накаливания выполнен в виде слоя из резистивного материала, нанесенного на диэлектрическую пластину.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки - основной воспламенительный заряд выполнен из пиротехнического состава, содержащего оксид меди (CuO), алюминий (Al), а инициирующий заряд выполнен из высококалорийного пиротехнического состава высокой плотности, содержащего бор (В), титан (Ti) с высотой по оси, определяемой по формуле

h=(9-15)⋅Dи,

где

Dи - диаметр инициатора,

не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где

1 - корпус термостойкого электровоспламенителя;

2 - основной воспламенительный заряд;

3 - инициирующий заряд;

4 - инициатор (мостик накаливания);

5 - электровводы;

6 - гермоввод;

7 - втулка;

8 - мембрана.

Термостойкий электровоспламенитель состоит из корпуса 1, гермоввода 6 с инициатором 4 (мостиком накаливания); через гермоввод 6 втулку. 7 проходят электровводы 5. На инициатор 4 (мостик накаливания) установлен инициирующий заряд 3 из ПТС, содержащего бор (В) титан (Ti), при этом бор (В) в процентном соотношении составляет (27-31)%. Основной воспламенительный заряд 2 граничит с инициирующим зарядом 3 и выполнен из термостойкого высококалорийного ПТС, содержащего оксид меди (CuO) алюминий (Al). Воспламенительный заряд 2 прикрыт стальной мембраной 8, устанавливается в корпус 1 либо на термостойком клее или на лазерной сварке.

Работа осуществляется следующим образом.

Термостойкий электровоспламенитель работает следующим образом. При подаче токового импульса на электровводы 5 инициатор (мостик накаливания) 4 нагревается и воспламеняет ПТС инициирующего заряда 3. Продукты горения ПТС инициирующего заряда 3, инициируют основной воспламенительный заряд 2, продукты горения которого, находясь в газообразной и твердой фазах, разрушают мембрану 8, обеспечивая поджигание последующих устройств, содержащих ВВ или ПТС. Инициатор 4 (мостик накаливания) имеет толщину около 2 мкм при соотношении длины к ширине в пределах от 1:2 до 1:3. При подаче напряжения U=20 В (I=2А) время работы электровоспламенителя (ЭВ) составляет tp=5 мс. Высота по оси инициирующей навески 3 из ПТС бор (В), титан (Ti) определяется по формуле

h=(9-15)⋅Dи=(9-15)⋅0,08=0,72-1,20 мм.

Значение 9…15 в формуле определения высоты инициирующей навески выбрано в результате проведенных экспериментов, данные которые приведены в таблице (курсивом выделены оптимальные толщины инициирующей навески h):

Из таблицы видно, что оптимальные значения h лежат в указанном диапазоне.

Примером конкретного выполнения может являться устройство, в котором в качестве корпуса 1 использовался металлостеклянный корпус (типа КТ-1) применяемый промышленной электроникой, на который приваривался инициатор 4, выполненный в виде мостика накаливания в виде слоя из резистивного материала, нанесенного на диэлектрическую пластину (керамику). Размеры слоя из резистивного материала составляли: толщина около 2 мкм, ширина 80 мкм, длина варьировалась в пределах 160-240 мкм (1:2 - 1:3 от ширины резистивного слоя. В качестве инициирующего заряда 3 использовался ПТС из смеси бор (В) титан (Ti) с плотностью запрессовки 1,9-2,0 г/см3 высотой 0,74-1,2 мм. Воспламенительный заряд 2 прикрывался стальной мембранной 8 приваренной к корпусу 1 лазерной сваркой.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений и способность обеспечения достижения указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».


ТЕРМОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ
ТЕРМОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 161-170 of 686 items.
25.08.2017
№217.015.ceac

Способ восстановления параметров движения летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение для восстановления фактических (опытных) параметров движения при проведении летных испытаний летательного аппарата (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620786
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cebe

Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи

Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи. Устройство включает в себя фокусирующую систему линз и волоконный световод с коллектором. Фокусирующая система линз выполнена в виде m линз, размещенных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620783
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cee9

Способ определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд. Способ включает в себя определение величины относительной мощности излучения двух звезд. При измерениях используют прибор с зарядовой связью. Величину относительной мощности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620784
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.d1e1

Способ визуализации оптических неоднородностей

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа визуализации оптических неоднородностей. Способ включает в себя регистрацию по крайней мере двух изображений фонового экрана при наличии оптической неоднородности в кадре. Структура экрана содержит множество мелких деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621620
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d2b5

Уплотнение штока

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к уплотнительной технике, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня. Уплотнение штока содержит упругие элементы, установленные на шток поршня. Для обдавливания упругих элементов предусмотрены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621922
Дата охранного документа: 08.06.2017
25.08.2017
№217.015.d369

Двухконтурный газовый лазер и способ его эксплуатации

Изобретение относится к лазерной технике. Двухконтурный газовый лазер содержит лазерную камеру, внутри которой размещены полая кювета с окнами, прозрачными к оптическому излучению и снабженными затвором с датчиком положения и устройством охлаждения, управляемым блоком. Два контура циркуляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621616
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3cb

Твердотельный волновой гироскоп

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к гироскопии, и может быть использовано в системах управления. Твердотельный волновой гироскоп содержит герметичный корпус, состоящий из кожуха и основания с выводами, во внутренней полости которого установлен центрирующий элемент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622238
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3fe

Квантрон твердотельного лазера с диодной накачкой

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон содержит активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях вокруг активного элемента, систему охлаждения активного элемента и источников оптической накачки, фланцы и элемент, соединяющий фланцы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622237
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d405

Обратный клапан

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622145
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d8e6

Способ изготовления спеченных пористых изделий из псевдосплава на основе вольфрама

Изобретение относится к изготовлению пористых изделий из псевдосплавов на основе вольфрама. Способ включает приготовление порошкообразной шихты, содержащей 95 мас.% вольфрама, остальное - никель и железо в соотношении 7:3, введение в шихту порообразователя, прессование шихты с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623566
Дата охранного документа: 27.06.2017
Showing 11-17 of 17 items.
31.07.2020
№220.018.39b7

Термостойкое инициирующее устройство

Изобретение относится к средствам инициирования и может быть использовано при проведении взрывных работ с целью повышения их безопасности. Термостойкое инициирующее устройство состоит из корпуса, в который установлен вкладыш из диэлектрического материала. Во вкладыше размещен заряд из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728303
Дата охранного документа: 29.07.2020
05.08.2020
№220.018.3c80

Устройство для соединения и последующего разделения элементов конструкции

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам соединения с последующим разделением в ракетных и авиационных боеприпасах, работающих в условиях вибрационных и линейных воздействий, а также может быть использовано в космических кораблях и их частях, нефтяной и других отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728907
Дата охранного документа: 03.08.2020
05.08.2020
№220.018.3c91

Электродетонатор

Изобретение относится к области средств взрывания повышенной безопасности, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ. Электродетонатор состоит из гильзы 1, заряда ВВ в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728908
Дата охранного документа: 03.08.2020
15.05.2023
№223.018.57c9

Предохранительно-исполнительный механизм взрывателя

Изобретение относится к области военной техники, а именно к устройствам системы автоматики, использующим энергию энергетических конденсированных систем - взрывчатых веществ и взрывчатых составов, порохов, твердых топлив и пиротехнических составов, а именно к предохранительно-исполнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002767809
Дата охранного документа: 22.03.2022
15.05.2023
№223.018.5848

Устройство взрывное

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим при воздействии заданного механического усилия, не содержащим инициирующих взрывчатых веществ, и может быть использовано при разработке конструкции механического взрывателя и в детонационных цепях взрывной автоматики. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768874
Дата охранного документа: 25.03.2022
15.05.2023
№223.018.5d20

Воспламенительное устройство

Изобретение относится к области средств воспламенения с электрическим способом задействования пиротехнических составов, порохов, твердого топлива и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики. Воспламенительное устройство состоит из корпуса, выполненного в виде стакана из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751184
Дата охранного документа: 12.07.2021
15.05.2023
№223.018.5d21

Воспламенительное устройство

Изобретение относится к области средств воспламенения с электрическим способом задействования пиротехнических составов, порохов, твердого топлива и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики. Воспламенительное устройство состоит из корпуса, выполненного в виде стакана из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751184
Дата охранного документа: 12.07.2021
+ добавить свой РИД